[发明专利]LED安装在倾斜电路板上的LED灯泡

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求2013年7月11日提交的美国序列号13/939,957的优先权，通过引用将该专利并入本文中。 

技术领域

本发明涉及利用发光二极管（LED）作为光源的灯泡，具体地，涉及配置为替代白炽灯泡或其他灯泡的LED灯泡。 

背景技术

白炽灯泡已经被广泛使用了多年，但能源方面的考虑使得节能光源被开发出来。一种这样的节能光源是发光二极管，通常被称为LED。白炽灯泡在广角上发出相对均匀的光，而LED通常在较窄的角度上发光。提供在广角上发出相对均匀的光的LED光源将是有益的。 

利用LED作为灯泡内的发光元件的灯泡已经变得更加受欢迎。芯片技术、散热设计和供电单元设计方面的进步已经使得LED灯泡更加节能，并且使得LED灯泡比诸如白炽灯和CFL（紧凑型荧光）灯泡的传统光源的使用寿命更长。然而，相比于传统光源，LED灯泡仍然在发光图案（radiation pattern）的形状方面有所不足。用作灯泡中的元件的LED以定向方式发光，这意味着大多数光是朝着LED面向的方向发出。这种特性限制了LED灯泡的光散射或FWHM（半峰全宽，Full Width Half Maximum）角。 

增加LED灯泡FWHM角度的最常见的方法是利用漫射灯罩（globe）。然而，即使利用漫射灯罩，FWHM角仍然低于200度。通过对比，白炽灯泡和CFL灯泡被认为是全向光源，其在广角上发光，其FWHM角通常大 于300度。 

存在对全向LED灯泡的巨大需求。美国能源之星计划已经将全向光定义为FWHM角大于270度的光。 

已经引入若干方案以解决该问题。一些方案依赖于专门设计的漫射器、反射器和LED印制电路板（PCB）的特殊安置。所有的这些方案增加了灯泡产品的成本和复杂性，使得其难以被市场接收，并且更加难以大规模生产。 

需要一种成本低廉、简单并且符合全向光源的能源之星定义（即，FWHM角大于270度）的LED灯泡。 

图1示出了现有的LED灯泡的实例。灯泡10具有用于连接到光插座的基部12。基部12可以是螺纹的或者配置为连接到一些其他插座配置以改造成公知插座。壳体部分14封装电导体以及可能的驱动电路元件，并且提供散热器以从LED散热。透明材料（例如玻璃或塑料）的灯罩16安装在壳体14上。印刷电路板18安装在灯罩16内。电路板18具有平坦的形状并且在其上安装有多个LED，每个LED在电路板18的表面上面向上。 

在图2中，以22示出了图1的灯泡发出的光强的光分布图。该光强图显示出灯泡10的FWHM光输出小于200度。 

发明内容

鉴于上述原因，需要进一步改进现有技术。 

根据本发明的实施方式，LED灯泡包括安装在散热器上的电路板。电路板具有主体，一个或多个LED安装部分从该主体在多个径向方向上延伸。一个或多个LED安装在一个或多个LED安装部分上。LED安装部分均相对于电路板的主体成角度布置，该角度使得LED均面向在相对于电路板的轴的径向向外的方向上包括径向分量的方向。 

LED安装部分可以从电路板的主体径向向内延伸，或者可以从电路板的主体径向向外延伸。安装部分可以以相对于电路板的主体的正角度或负 角度布置。 

根据本发明的另一实施方式，灯泡包括灯座，配置用于电连接至灯插座；散热器，其具有连接到灯座的第一部分以及第二部分，该第二部分包括与第一部分相对的安装表面，散热器包括环绕安装表面的安装边缘；安装在安装表面上的电路板，该电路板包括与安装表面热接触安装的平面电路板主体、从平面电路板主体延伸的多个垫片，垫片从平面电路板主体以多个方向延伸，垫片相对于平面电路板主体成角度布置；连接在灯座和电路板之间的电连接元件；LED，其安装在垫片上并且电连接到平面电路板主体，从而以相对于电路板具有向外分量的多个方向从LED发光；以及灯罩，该灯罩具有固定到散热器的安装边缘上的安装开口。 

根据本发明的另一实施方式，电路板包括中心平面电路板主体，并且多个垫片从该中心平面电路板主体以向外的方向延伸。 

根据本发明的另一实施方式，电路板包括其中形成有开口的平面电路板主体，并且多个垫片在该平面电路板主体中的开口处以向内的方向延伸。 

根据本发明的另一实施方式，安装表面大体上是平面，垫片与平面电路板主体成角度布置，从而不接触安装表面。